Направляющий раструб судна глубоководного бурения Советский патент 1991 года по МПК E21B7/128 

Изобретение относится к области бурения морского дна с буровых судов, в частности к раструбам буровых судов, служащий для направления бурильной колонны.

Целью изобретения является повыше- ние долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопеременных изгибных напряжений их в зоне направляющего раструба.,

На фиг.1 изображено судно глубоко- водного бурения- с раструбом во время бурения; на фиг.2 - геометрическая форма внутренней поверхности раструба.

Направляющий раструб судна 1 глубоководного бурения имеет установленный в отверстии судна от палубы до киля корпус раструба 2 с осевым сквозным каналом 3, имеющим внутреннюю криволинейную поверхность, выполненную в виде однополо- стного гиперболоида 4, представляющего дважды линейную поверхность вращения. Бурильная колонна 5 опускается для бурения морского дна с буровой вышки 6 и проходит в корпусе судна через сквозной канал 3 направляющего раструба. Прямолиней- ные образующие линейной поверхности вращения составляют два вида семейств прямых 7 и 8, расположенных под углом а между собой. Угол а выбирают равным или меньшим удвоенному наклонению судна при бортовой качке. Точки пересечения прямых 7 и 8 характеризуют наиболее узкую часть раструба - горловое сечение. Для поверхности вращения горловое сечение принимает вид окружности с радиусом г. Горловое сечение (фиг.2) расположено на расстоянии g от палубы судна. Расстояние g до горлового сечения определяется конструктивными параметрами судна.

Работа направляющего раструба в про- цессе бурения.

При бурении морского дна с бурового судна 1 бурильная колонна 5, подвешенная

на вышке 6, проходит через осевой канал 3 раструба. В зоне раструба бурильная колонна находится в сильно растянутом состоянии. Работа бурильной колонны в растянутом положении и при достаточно большой длине близка к работе натянутой нити, которая стремится расположиться по геодезическим линиям поверхности, т.е. по прямой. В данном случае геодезическими линиями являются два семейства прямолинейных образующих однополостного гиперболоида , Стремясь расположиться вдоль геодезической прямой 7 или 8, бурильная колонна приходит в положение, где его кривизна в раструбе равна нулю, т.е. изгибные напряжения минимальны. Влияние трехмерных колебаний на бурильную колонну от качки суднд не устраняют эффекта, поскольку, перемещаясь внутри раструба, бурильная колонна занимает положение любой другой геодезической прямой, относящейся к одной из двух семейств прямолинейных образующих. Поэтому выполнение внутренней поверхности раструба в виде однополостного гиперболоида позволяет бурильной колонне в зоне раструба работать без знакопеременных напряжений и тем самым повысить долговечность труб.

Формула изобретения

Направляющий раструб судна глубоководного бурения, включающий установленный в отверстии судна корпус с осевым сквозным каналом от палубы до килевой части, имеющий криволинейную внутреннюю поверхность, отличающийся тем. что, с целью повышения долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопеременных изгибных напряжений их в зоне направляемого раструба, внутренняя криволинейная поверхность раструба выполнена в виде однополостного гиперболоида.

Вуробоя лалу&а

1 Киль судна

Изобретение относится к технике бурения с бурового судна, в частности к устройствам раструбов для направления бурильной колонны. Целью изобретения является повышение долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопеременных изгибных напряжений в зоне раструба. Направляющий раструб судна 1 глубоководного бурения содержит установленный в отверстии судна корпус раструба 2 с осевым сквозным каналом 3, имеющим внутреннюю криволинейную поверхность, выполненную в виде од- нополостного гиперболоида. Однополост- ной гиперболоид составлен из линейных образующих поверхности вращения, его прямые составляют два вида семейств и образуют между собой угол а. Угол а выбирают равным или меньшим удвоенному наклонению судна при бортовой качке. Бурильная колонна 5 проходит через осевой канал раструба. В зоне раструба бурильная колонна находится в сильно растянутом состоянии и стремится занять геодезические линии гиперболоида, т.е. прямые образующие. Стремясь расположиться вдоль геодезической прямой, бурильная колонна приходит, в положение, где его кривизна в раструбе равна нулю, т.е. изгибные напряжения минимальны. Поэтому выполнение внутренней поверхности раструба в виде однополостного гиперболоида позволяет бурильной колонне в зоне раструба работать без знакопеременных напряжений. 2 ил-. w Ј О Ч) с о о ю

Фиг. 2